Neurobiologiske Korrelater i Internet Gaming Disorder: En Systematisk Literatur Review (2018)

Daria J. Kuss,^* Halley M. Pontesog Mark D. Griffiths

Internet Gaming Disorder (IGD) er en potentiel mental lidelse, der i øjeblikket er inkluderet i tredje afsnit af den seneste (femte) udgave af Diagnostic and Statistical Manual for Mental Disorders (DSM-5) som en tilstand, der kræver yderligere forskning for at blive inkluderet i hovedmanual. Selvom forskningsindsatsen på området er steget, er der en fortsat debat om de respektive kriterier, der skal anvendes, samt tilstandens status som psykisk sundhedsproblem. I stedet for at bruge diagnostiske kriterier, der er baseret på subjektiv symptomoplevelse, anbefaler National Institute of Mental Health brugen af ​​Research Domain Criteria (RDoC), som kan understøtte klassificering af psykiske lidelser baseret på dimensioner af observerbar adfærd og neurobiologiske mål, fordi psykiske lidelser ses som biologiske lidelser, der involverer hjernekredsløb, der implicerer specifikke domæner af kognition, følelser og adfærd. Derfor bør IGD klassificeres efter dens underliggende neurobiologi, såvel som dens subjektive symptomoplevelse. Derfor er formålet med dette papir at gennemgå de neurobiologiske korrelater involveret i IGD baseret på den nuværende litteraturbase. I alt blev 853 undersøgelser af de neurobiologiske korrelater identificeret på ProQuest (i følgende videnskabelige databaser: ProQuest Psychology Journals, PsycARTICLES, PsycINFO, Applied Social Sciences Index and Abstracts og ERIC) og på MEDLINE, med anvendelse af eksklusionskriterierne, hvilket resulterer i gennemgang af i alt 27 studier, ved hjælp af fMRI, rsfMRI, VBM, PET og EEG metoder. Resultaterne indikerer, at der er betydelige neurobiologiske forskelle mellem raske kontroller og personer med IGD. De inkluderede undersøgelser tyder på, at sammenlignet med raske kontroller har spilmisbrugere dårligere respons-hæmning og følelsesregulering, nedsat præfrontal cortex (PFC) funktion og kognitiv kontrol, dårligere arbejdshukommelse og beslutningstagningsevner, nedsat visuel og auditiv funktion og en mangel i deres neuronale belønningssystem, svarende til dem, der findes hos personer med stofrelateret afhængighed. Dette tyder på, at både stofrelateret afhængighed og adfærdsafhængighed deler fælles disponerende faktorer og kan være en del af et afhængighedssyndrom. Fremtidig forskning bør fokusere på at replikere de rapporterede resultater i forskellige kulturelle sammenhænge til støtte for et neurobiologisk grundlag for klassificering af IGD og relaterede lidelser.

Funktionel magnetisk resonansbilleddannelse (fMRI)

Med fMRI måles ændringer i niveauet af blodilt (BOLD) i hjernen, fordi de angiver neuronal aktivitet. Forholdet mellem oxyhæmoglobin (dvs. hæmoglobin, der indeholder ilt i blodet) og deoxyhæmoglobin (dvs. hæmoglobin, som har frigivet ilt) i hjernen måles, når blodgennemstrømningen i "aktive" hjerneområder øges for at transportere mere glukose, mens der transporteres yderligere iltet hæmoglobin molekyler. Måling af denne metaboliske aktivitet i hjernen giver mulighed for finere og mere detaljeret billeddannelse af hjernen i forhold til strukturel MR. Desuden omfatter fordelene ved fMRI hastigheden af ​​hjernebilleddannelse, rumlig opløsning og ingen mulig sundhedsrisiko sammenlignet med PET-scanninger (26). I alt fire undersøgelser blev identificeret, der brugte fMRI i undersøgelsen af ​​IGD (27-30). Detaljerne i disse undersøgelser er vist i tabel Table11 nedenfor.

Samlet set har fMRI-undersøgelserne ved hjælp af teenagerprøver i Kina diagnosticeret med IGD (28, 30) foreslog, at der var forskelle mellem disse individer i sammenligning med raske kontroller med hensyn til deres neurobiologi. Specifikt viste det sig, at unge med IGD havde en højere aktivitet i den øvre mediale frontale gyrus, den højre anteriore cingulate cortex (ACC), den højre øvre og den midterste frontale gyrus, den venstre inferior parietale lobule, den venstre præcentrale gyrus og den venstre precuneus og cuneus, hvilket indikerer værre respons-hæmning og nedsat præfrontal cortex (PFC) funktion (28) givet tidligere forskning som vist, at det venstre frontoparietale netværk er ansvarligt for responshæmning (31). Der var mindre aktivitet i de bilaterale midterste og inferior temporale gyri, som er ansvarlige for visuel behandling (såsom ansigtsgenkendelse), og den højre overordnede parietale lobule (ansvarlig for rumlig orientering), hvilket tyder på nedsat visuel og auditiv funktion (28). Et andet fMRI-studie inkluderet i denne anmeldelse omfattede mandlige spillere i Holland (29) og brugte Go-NoGo- og Stroop-opgaver til at vurdere impulsivitet og hæmmende kontrol, og fandt ud af, at problemspillere i videospil har lavere hjerneaktivitet i venstre nedre frontal gyrus, højre inferior parietallap sammenlignet med matchede afslappede spilkontroller, hvilket indikerer, at problemspillere har en lavere hæmmende kontrol [svarende til resultaterne vedrørende svækket hæmmende kontrol skitseret i Ding et al.s undersøgelse (28)], uden forskelle fundet i opmærksomhedskontrol og fejlbehandling.

Desuden indikerede diffusional kurtosis-billeddannelse (måling af vanddiffusionsprocesser i hjernen for at vurdere mikrostrukturer) og voxel-baseret morfometri, at unge med IGD havde lavere kurtosisparametre i grå stof (GM) i forskellige neuronale områder, mens deres GM-volumen i det tidsmæssige og parahippocampus gyri var højere og lavere i deres venstre præcentrale gyrus. Baseret på forskellene fundet i de vurderede gennemsnitlige kurtosis-målinger (dvs. vanddiffusion) mellem internetspilafhængige og raske kontroller og hjerneområderne beskrevet ovenfor (30), ser det ud til, at der er betydelige forskelle i hjernens mikrostruktur mellem disse grupper, hvilket peger på en bestemt IGD-patofysiologi (30). [For en detaljeret repræsentation af de maksimale MNI-koordinater for voxel- og klyngeanalysen af ​​denne undersøgelse, henvises der til resuméet vedrørende MK-ændringerne, forskelle i aksial og radial kurtosis mellem internetspilafhængighed og kontrolgrupperne (Sun et al. ., s. 48ff.)].

Det endelige fMRI-studie med voksne spillere af Massively Multiplayer Online Rollespil (MMORPG'er) med IGD i Tyskland (27) viste, at de identificerer sig med deres in-game avatar (dvs. deres virtuelle karakter), hvilket fører til aktivering af hjerneområder forbundet med selvidentifikation og selvkonceptrelateret behandling, dvs. den venstre vinkelgyrus, hvilket tyder på avatar-identifikation kan være en konsekvens af at kompensere for social angst, hvilket resulterer i udvikling af IGD.

Hviletilstand magnetisk resonansbilleddannelse (rsfMRI)

rsfMRI er en undertype af fMRI, som måler blodets iltniveauer (BOLD) for at vurdere hjerneaktivitet, mens forsøgspersonen er i hviletilstand (dvs. ikke er engageret i en specifik aktivitet). Formålet er at undersøge, om der er forskelle i hjernefunktion hos individer med særlige tilstande sammenlignet med raske kontroller (32). I denne gennemgang blev i alt syv undersøgelser, der brugte rsMRI til at studere IGD inkluderet (33-39). Undersøgelsesdetaljer er angivet i tabel Table22.

Samlet tyder rsfMRI-undersøgelserne identificeret i denne gennemgang på, at personer med IGD har en svækket kognitiv kontrol [(34) - (36, 38, 39)], og en mangel i deres ventrale striatum belønningssystem (33). Kognitiv kontrol hos IGD-individer blev vurderet ved hjælp af en farve-ord Stroop-opgave, nedsat fraktioneret anisotropi (FA) i det højre salience-netværk, hvilket indikerer reduceret fibertæthed, axonal diameter og myelinering i hvidt stof (WM), hvilket kan forklare problemet med at regulere salience-netværket hos personer med IGD, der kan være forbundet med nedsat kognitiv kontrol (36). Nedsat WM-tæthed i den inferior frontale gyrus, insula, amygdala og anterior cingulate er blevet påvist hos personer med internetspilafhængighed i forhold til sunde kontroller, hvilket indikerer nedsat kapacitet til beslutningstagning, adfærdshæmning og følelsesregulering i IGA-gruppen (34). Ud over dette er det blevet vist, at personer med IGD har nedsatte fraktionerede amplituder af lavfrekvente fluktuationer (måling af lokal hjerneaktivitet, som har været forbundet med psykiatriske lidelser) i lillehjernen og øgede værdier i den øvre temporale gyrus, hvilket tyder på nedsat executive funktion, arbejdshukommelse og beslutningstagning hos IGD-personer i forhold til raske kontroller, men også mere hjerneaktivitet, der kan være forbundet med øget sensorisk-motorisk koordination i IGD (35). Forskning har også indikeret et øget volumen af ​​højre caudate og nucleus accumbens (som driver oplevelsen af ​​nydelse i den menneskelige hjerne) og reduceret styrke af hviletilstands funktionelle konnektivitet i PFC, bundet til nedsat kognitiv kontrol, svarende til dem, der findes i stof- relaterede lidelser (38). Desuden har forskning fundet ud af, at personer med IGD har nedsat voxel-spejlet homotopisk forbindelse (måler forbindelsen mellem hjernehalvdelene) mellem venstre og højre øvre frontale gyrus, frontale og midterste frontale gyrus, hvilket indikerer reduceret interhemisfærisk kommunikation i hjernen hos IGD-individer. til sunde kontroller, indflydelse på beslutningstagning, trang og hæmmende fejl (39). Desuden har det vist sig, at personer, der ofte spiller MMORPG'er såsom World of Warcraft, har en lavere fysiologisk reaktionsevne i det ventrale striatum, når de forventer monetære belønninger med ventral striatum-aktivitet, der er forskellig både med opgavebaseret såvel som hviletilstand fMRI, med mangelfuld følsomhed til at belønne disponerende individer til overdreven spil (i stedet for at belønningssystemmangel er resultatet af overdreven spil) (33).

Voxel-baseret morfometri (VBM)

VBM er en nyttig teknik til at forstå IGD, da den hjælper med at karakterisere subtile strukturelle ændringer i hjernen uden behov for forudgående viden (40). Dette er især vigtigt, da brug af videospil kan påvirke hjernens funktion på forskellige måder, hvilket kan resultere i ændringer på det adfærdsmæssige og kognitive niveau (41). Dette underafsnit vil kort skitsere nogle af de vigtigste resultater opnået fra IGD-undersøgelser ved hjælp af VBM, og flere oplysninger er angivet i tabel Table33.

Lee et al. (42) brugte VBM til at undersøge sammenhængen mellem GM-abnormiteter og impulsivitet i IGD og fandt ud af, at IGD-personer udviste mindre GM-volumen i hjerneregioner relateret til udøvende kontrol, såsom ACC og det supplerende motoriske område (SMA). Det blev også fundet, at GM-volumener i ACC og SMA var negativt forbundet med impulsivitet, og at IGD-personer udviste mindre GM-volumen i de laterale præfrontale og parietale cortex omfattende den venstre ventrolaterale PFC og den venstre inferior parietale lobule sammenlignet med raske kontroller . Lee et al. (42) fandt også, at GM-volumener i venstre ventrolaterale PFC var negativt korreleret med levetidsbrug af videospil. Tilsvarende viste yderligere forskning forbindelser mellem GM og impulsivitet hos IGD-individer. Mere specifikt har Du et al. (43) fandt, at IGD-individer præsenterer højere niveauer af impulsivitet forbundet med GM-volumen af ​​den højre dorsomediale præfrontale cortex (DMPFC), den bilaterale insula og den orbitofrontale cortex (OFC), den højre amygdala og nedsat venstre fusiform gyrus. Tilsammen tyder disse resultater på, at GM-abnormiteter i områder relateret til udøvende kontrol kan bidrage til større impulsivitet hos unge mandlige voksne med IGD, og ​​at dysfunktion af disse hjerneområder involveret i adfærdshæmning, opmærksomhed og følelsesregulering kan bidrage til impulskontrolproblemer hos unge med IGD (44).

Yderligere forskning viste, at GM-densiteten af ​​den bilaterale amygdala faldt og forbindelsen mellem PFC/insula og amygdala steg hos IGD-individer, hvilket tyder på følelsesmæssig dysregulering (44). Desuden indikerer de ændrede korrelationer mellem impulsivitet og GM-volumen i DMPFC, OFC, insula, amygdala og fusiformen hos IGD-unge, at dysregulering i hjernenetværkene involveret i adfærdshæmning, opmærksomhed og følelsesregulering kan bidrage til højere impulsivitetsniveauer hos unge, der præsenterer med IGD.

VBM-forskning har hjulpet med at identificere specifikke hjerneregioner med GM-ændringer i IGD. Jin et al. (45) fandt, at IGD-unge viste nedsat GM-volumen i frontale regioner, inklusive den bilaterale dorsolaterale PFC, OFC, ACC, den højre SMA og cerebellum efter kontrol for alder og kønseffekter. Disse resultater er i overensstemmelse med tidligere undersøgelser, der tyder på, at GM-underskud i OFC kan forekomme hos IGD-individer (46), involvering af flere PFC-regioner og relaterede PFC-striatale kredsløb i processen med IGD, og ​​IGD kan dele lignende neurale mekanismer med stofafhængighed på kredsløbsniveau.

VBM-forskning har også identificeret potentielle skadelige virkninger af IGD på kognitiv kontrolfunktion. Wang et al. (39) rapporterede, at GM-volumen af ​​den bilaterale ACC, precuneus, SMA, superior parietal cortex, venstre dorsal lateral PFC, venstre insula og bilateral cerebellum faldt signifikant hos IGD-individer. Denne undersøgelse tyder på, at ændringen af ​​GM-volumen er forbundet med præstationsændring af kognitiv kontrol hos unge med IGD, hvilket fremhæver væsentlige hjernebilledeeffekter induceret af IGD.

Tidligere VBM-forskning har rapporteret unormalt GM- og WM-volumen i IGD. Lin et al. (34) fandt, at IGD-individer udviste signifikant lavere GM-densitet i den bilaterale inferior frontale gyrus, venstre cingulate gyrus, insula, højre precuneus og højre hippocampus. Det blev også fundet, at IGD-individer viste signifikant lavere WM-densitet i den inferior frontale gyrus, insula, amygdala og anterior cingulate end raske kontroller (34). Disse resultater konvergerer med dem, der er rapporteret i tidligere undersøgelser, hvor IGD-personer har vist sig at have en mindre isoleret GM-densitet [f.eks.46, 47)], og IGD kan negativt påvirke processer involveret i beslutningstagning, adfærdshæmning og følelser.

Samlet set har VBM-forskning været nyttig til at påvise potentielle strukturelle hjerneændringer hos IGD-individer. Mange af hjerneregionerne, der er fundet at være ændret hos IGD-individer, er tidligere blevet forbundet med funktioner, der bidrager til udviklingen af ​​vanedannende eller tvangsmæssige adfærd (48). For eksempel er nedsat OFC-tykkelse blevet identificeret hos personer med stofbrugsforstyrrelser og adfærdsafhængighed, hvilket yderligere antyder, at udviklingen af ​​IGD kan involvere hjerneregioner svarende til dem, der er involveret i disse tilstande (49, 50). Selvom nogle af de rapporterede undersøgelser fandt ændringer på tværs af forskellige hjerneregioner, hjælper disse uoverensstemmelser med at illustrere forskellige måder, hvorpå IGD kan påvirke den overordnede hjernefunktion og de ændringer, den kan frembringe på det adfærdsmæssige og kognitive niveau (41), hvilket yderligere fremhæver fænomenets kompleksitet. I betragtning af, at mange af de gennemgåede VBM-undersøgelser blev udført i teenagersprøver, og at deres hjerne stadig er under udvikling, er de rapporterede resultater muligvis ikke generaliserbare på tværs af alle aldersgrupper. En potentiel vej til at kontrollere dette ville være at udføre lignende undersøgelser i prøver af børn og voksne for at sammenligne de opnåede resultater.

Positron emission tomography (PET)

PET er blevet brugt til at demonstrere, at dopamin frigives i det menneskelige striatum under videospil, og at spil af videospil kan føre til væsentlige ændringer i hjernekemien, der ligner farmakologisk inducerede ændringer (51). PET-undersøgelserne er opsummeret i tabel Table4.4. Meget bevis har impliceret det dopaminerge system i reguleringen af ​​givende adfærd og adfærdsafhængighed, såsom IGD (52, 53).

I en ¹⁸F-fluordeoxyglucose PET-undersøgelse udført af Park et al. (54) ved at bruge en mandlig prøve på ni sunde kontroller og 11 IGD-spillere fandt forfatterne større impulsivitet hos IGD-spillere sammenlignet med raske kontroller. Derudover viste billeddataene, at IGD-spillere havde signifikant øget glukosemetabolisme i højre midterste orbitofrontale gyrus, venstre caudatkerne og højre insula og nedsat metabolisme i den bilaterale postcentrale gyrus, venstre præcentrale gyrus og bilaterale occipitale regioner sammenlignet med kontrolgruppen . Sammenfattende tyder disse resultater på, at IGD kan dele psykologiske og neurale mekanismer med andre typer af impulskontrolforstyrrelser og stof/ikke-stof-relaterede afhængighedsoplevelser.

Yderligere forskning ved hjælp af PET er blevet udført i et forsøg på at kaste lys over de neurobiologiske mekanismer af IGD. Tian et al. (55) undersøgte hjernens dopamin D₂ (D₂)/Serotonin 2A (5-HT_2A) receptorfunktion og glukosemetabolisme og om der var en sammenhæng mellem D₂ receptor- og glukosemetabolisme i en prøve på 12 lægemiddelnaive voksne mænd, der opfylder kriterierne for IGD og 14 raske kontroller, der bruger PET og ¹¹CN-methylspiperon for at vurdere tilgængeligheden af ​​D₂/ 5-HT_2A receptorer og med ¹⁸F-fluordeoxyglucose til at vurdere regional hjerneglucosemetabolisme, en markør for hjernefunktion. Resultaterne af antydede IGD-individer præsenteret med signifikant nedsat glukosemetabolisme i de præfrontale, temporale og limbiske systemer. Derudover dysregulering af D₂ receptorer blev observeret i striatum og forbundet med historie med overdreven videospil. Yderligere lave niveauer af D₂ receptorer i striatum var signifikant forbundet med nedsat glukosemetabolisme i OFC. Tilsammen tyder disse resultater på D₂/ 5-HT_2A receptor-medieret dysregulering af OFC ligger til grund for en mekanisme for tab af kontrol og kompulsiv adfærd hos IGD-individer.

Selvom der er en generel mangel på PET-undersøgelser af IGD, hvad angår de anvendte billeddannelsesteknikker, er fMRI at foretrække frem for PET, fordi det ikke kræver, at individer udsættes for stråling (56). Fordelene ved PET-undersøgelser kan dog omfatte dets anvendelighed til at fastslå effektiviteten af ​​farmakoterapi og forudsige behandlingsresultater (57).

Elektroencefalografi (EEG)

Undersøgelser, der anvender EEG, bruges til at detektere neural aktivitet fra de underliggende kortikale områder (anterior, posterior, højre og venstre) i en persons cerebrale cortex ved hjælp af elektroder fastgjort til hovedbunden. Ved hjælp af denne teknik måles spændingsudsving (dvs. strømflow produceret ved excitation af neuronale synapser) mellem par af elektroder (58). Mere specifikt vurderes forholdet mellem et individs hjerne og adfærd via elektrofysiologiske neuronale reaktioner på stimuli (59). Men sammenlignet med andre neuroimaging-teknikker (såsom fMRI) er den rumlige opløsning i de subkortikale områder dårligere. Indtil 2013 brugte de fleste af de publicerede undersøgelser, der brugte EEG [f.eks.60-64)] vurderede unge voksne mænd med internetafhængighed snarere end IGD, selvom de anvendte prøver inkluderede spillere. Med hensyn til nyere IGD-undersøgelser, der bruger EEG, omfatter hovedtyperne undersøgelser undersøgelser, der undersøger (i) overdreven og vanedannende spil, (ii) spilafhængighed og andre komorbide lidelser og (iii) spilafhængighed (diverse). De inkluderede undersøgelser er vist i tabel Table55.

Interessekonflikt

Forfatterne erklærer, at forskningen blev gennemført i mangel af kommercielle eller økonomiske forhold, der kunne opfattes som en potentiel interessekonflikt.